四溴雙酚A對太平洋真寬水蚤的急性毒性及氧化脅迫

鞏文靜，朱麗巖，郝雅，江田田，韓萃

1. 中國海洋大學(xué) 海洋生命學(xué)院，青島 266003 2. 濟寧醫(yī)學(xué)院 法醫(yī)與醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)院，濟寧 272067

?

四溴雙酚A對太平洋真寬水蚤的急性毒性及氧化脅迫

鞏文靜1,2，朱麗巖1,*，郝雅1，江田田1，韓萃1

1. 中國海洋大學(xué) 海洋生命學(xué)院，青島 266003 2. 濟寧醫(yī)學(xué)院 法醫(yī)與醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)院，濟寧 272067

為了研究四溴雙酚A(tetrabromobis-phenol A，TBBPA)對海洋橈足類的急性毒性和氧化脅迫效應(yīng)，以太平洋真寬水蚤為受試生物，測定了TBBPA對其96 h急性毒性和對其體內(nèi)抗氧化防御系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明，TBBPA對太平洋真寬水蚤的96 h半數(shù)致死濃度(96 h-LC50)為178 μg·L-1，95%可信區(qū)間為91～306 μg·L-1，表現(xiàn)為極毒。亞致死濃度下，TBBPA能夠不同程度影響太平洋真寬水蚤的抗氧化防御酶活力以及非酶物質(zhì)含量。其中SOD和GST活性的變化趨勢較為一致，暴露初期SOD和GST活性顯著上升(P<0.05)，隨暴露時間延長酶活性有所下降，最終趨向?qū)φ战M水平；GPx活性水平始終維持在對照組以上并且差異顯著(P<0.05)；暴露初期，GSH含量受輕微氧化壓力而輕微升高，暴露48 h后GSH含量急劇下降并顯著低于對照組(P<0.05)。太平洋真寬水蚤體內(nèi)SOD、GST、GPx活性和GSH含量對TBBPA暴露均十分敏感，能夠為海洋環(huán)境的TBBPA監(jiān)測提供生化指標參考。

四溴雙酚A；太平洋真寬水蚤；急性毒性；抗氧化防御系統(tǒng)

四溴雙酚A (tetrabromobis-phenol A, TBBPA)是目前全球產(chǎn)量最大的溴系阻燃劑(brominated flame retardant, BFRs)之一[1]。作為反應(yīng)型阻燃劑，TBBPA廣泛應(yīng)用于各類樹脂當中，并能夠作為添加型阻燃劑在一些高分子聚合物中發(fā)揮作用[2-3]。隨著TBBPA在生活生產(chǎn)過程中的廣泛使用，其在各類環(huán)境介質(zhì)和生物體中的含量不斷累積[4]，因此近年來國內(nèi)外關(guān)于TBBPA生態(tài)毒理效應(yīng)的研究也相繼開展[5]。由于TBBPA的分子結(jié)構(gòu)與甲狀腺素(thyroxin, T4)相似，因此可被定義為潛在的內(nèi)分泌干擾物，具有甲狀腺干擾性、免疫和細胞毒性、神經(jīng)毒性以及雌激素干擾性等諸多器官、細胞和生化水平上的毒性效應(yīng)[3-4]。現(xiàn)有研究表明，TBBPA很可能是一種新的“多氯聯(lián)苯(PCBs)問題”[6]。

抗氧化防御系統(tǒng)是機體對外源環(huán)境污染脅迫做出快速響應(yīng)的一類物質(zhì)的總稱，在防御機體免受抗氧化應(yīng)激損傷的過程中發(fā)揮重要的作用[7-8]。研究表明，生物體活性氧的產(chǎn)生及其引起的氧化損傷是污染物致毒的重要路徑[8]。由于對輕微污染物脅迫即表現(xiàn)出敏感變化，以抗氧化酶和其他非酶物質(zhì)(谷胱甘肽和維生素C、E等)活性或含量變化作為毒理學(xué)指標可以為環(huán)境污染提供早期預(yù)警[9-10]。

橈足類作為海洋環(huán)境中浮游動物的最大組成部分，在基礎(chǔ)營養(yǎng)傳遞鏈中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，因此，以橈足類作為模式生物進行毒理學(xué)研究具有重要的生態(tài)學(xué)意義[11]。太平洋真寬水蚤(Eurytemora pacifica)隸屬于哲水蚤目(Calanoida)、寬水蚤科(Temoridae)、真寬水蚤屬(Eurytemora)，是低鹽區(qū)十分常見的暖水性沿岸橈足類物種之一[12]。具有易于采集、個體較大、性別特征明顯、便于觀察等優(yōu)點，可作為生態(tài)毒理學(xué)各項指標測定研究的較為理想的受試生物。目前關(guān)于太平洋真寬水蚤的研究主要集中在生態(tài)動力學(xué)自然生態(tài)調(diào)查方面，而關(guān)于有機物污染對太平洋真寬水蚤的毒性毒理作用研究報道還相對較少。因此，本文以太平洋真寬水蚤作為受試生物，測定了TBBPA對目標橈足類96 h-LC50，并研究了不同濃度TBBPA暴露對太平洋真寬水蚤超氧化物岐化酶(SOD)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)活性和谷胱甘肽(GSH)含量的影響。研究旨在從生化水平上初步揭示TBBPA的毒性作用機制，以及污染物可能對橈足類造成的分子水平上的損傷。研究還能為評價橈足類對TBBPA的解毒能力和機制以及TBBPA的毒性效應(yīng)提供參考。

1 材料與方法 (Materials and methods)

1.1 實驗材料

1.1.1 受試生物采集與培養(yǎng)

太平洋真寬水蚤采自青島市嶗山區(qū)南窯蝦池。室內(nèi)培養(yǎng)條件為溫度(18±1) ℃，鹽度30，光周期12 h L:12 h D。馴化2周后，挑取健康活潑的橈足類成體用作實驗對象。

選取球等鞭金藻、三角褐指藻和小球藻作為混合餌料進行投喂，投喂體積比例為5:3:2。藻種日常培養(yǎng)于經(jīng)0.45 μm和0.22 μm濾膜2次過濾后的自然海水中，海水經(jīng)高壓滅菌1 h，冷卻后加入f/2營養(yǎng)液。藻種培養(yǎng)條件為溫度(20±1) ℃，鹽度25，光周期12 h L:12 h D。

1.1.2 化學(xué)品制備

實驗使用的TBBPA固體和二甲基亞砜(DMSO)均為分析純，分別購自J&K化學(xué)試劑有限公司和國藥集團化學(xué)試劑有限公司，TBBPA純度>98%。實驗原液參照已有文獻中的標準設(shè)計。使用DMSO作為助溶劑，配制濃度為5 g·L-1的母液A。之后使用過濾海水將母液A稀釋至合適濃度(100 mg·L-1，母液B)。根據(jù)文獻要求，為保證助溶劑對實驗無影響，DMSO所占比例不超過實驗溶液總體積的0.2%[12]。

1.2 實驗方法

1.2.1 急性毒性實驗

實驗設(shè)定TBBPA暴露濃度梯度為50、125、312.5、780、1 953 μg·L-1共5個濃度組(公比=2.5)和2個對照組(空白和DMSO)，每組設(shè)置3個平行，每個平行投入15只水蚤。實驗周期96 h，以球等鞭金藻作為單一餌料，每隔24 h觀察記錄橈足類的存活情況。

1.2.2 TBBPA對抗氧化防御系統(tǒng)的影響

實驗設(shè)置5個濃度組和1個溶劑對照組，各濃度組TBBPA濃度梯度分別為96 h-LC50的0、1.25%、2.5%、5%、10%和20%，每組設(shè)置3個平行，每個平行放入約200只太平洋真寬水蚤。以球等鞭金藻作為單一餌料。實驗開始后，分別于0、12、24、36、48、72、96 h時從各平行中隨機取出75只太平洋真寬水蚤平分放入3個Eppendorf管中。吸干蟲體表面水分后向Eppendorf管中各加入430 μL生理鹽水，超聲波破碎5 min后室溫8 000 r·min-1離心10 min，上清液即為酶液。

總蛋白含量測定：取24支Eppendorf管，依次分別加入0、3、6、12、18、24、30、36 μL的0.5 mg·mL-1牛血清蛋白溶液，每組3個平行，用超純水補足體積至100 μL。實驗時以牛血清蛋白為標志物，參照考馬斯亮藍法測定總蛋白含量[13]。

SOD活性測定采用改良的鄰苯三酚自氧化法[14]。GST活性測定參照Habig等[15]開發(fā)的方法。GPx活性測定方法參照DTNB比色法[16]。GSH含量測定參考范崇東等[17]的測定方法并稍作改進。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用軟件Microsoft Excel對數(shù)據(jù)進行初步統(tǒng)計處理。使用SPSS 16.0計算求得TBBPA對目標橈足類的96 h-LC50和95%置信區(qū)間。各組間的差異使用one-way ANOVA進行單因素方差分析，并通過LSD法對對照組和濃度組組間數(shù)據(jù)進行差異性顯著分析。各組間的差異使用字母a～d表示，同一處理組(相同顏色柱形條)中字母標示不同者表示差異顯著(P<0.05)。

2 結(jié)果(Results)

2.1 TBBPA對太平洋真寬水蚤的急性毒性

急性毒性實驗中，空白和溶劑對照組太平洋真寬水蚤未出現(xiàn)死亡個體。處理組中隨著TBBPA濃度增高，死亡率逐漸升高，最高濃度組1 953 μg·L-1死亡率達95%以上(圖1)。最低濃度組個體的死亡率較低，當濃度升至125 μg·L-1時死亡率驟增，并且此時尚存活的個體活性明顯降低。求得TBBPA暴露下太平洋真寬水蚤的96 h-LC50為178 μg·L-1，其95%可信區(qū)間為91～306 μg·L-1，回歸曲線為y=20.217x-19.538，R2=0.94021。

2.2 TBBPA對太平洋真寬水蚤抗氧化防御系統(tǒng)的影響

2.2.1 SOD活性變化

實驗過程中，空白和溶劑對照組實驗結(jié)果較為一致，各取樣時間測定結(jié)果均無顯著差異，因此將溶劑對照組結(jié)果作為評價各處理組指標變化的參照。96 h TBBPA暴露過程中，各濃度組SOD活性整體呈現(xiàn)先升高后趨于平穩(wěn)的變化趨勢(圖2)。0～12 h的暴露過程中，各組SOD活性均受到TBBPA的持續(xù)誘導(dǎo)激活(P<0.05)。隨著暴露時間延長，12～48 h各濃度組SOD活性均出現(xiàn)不同程度的降低(P<0.05)。至暴露48 h后，各濃度組太平洋真寬水蚤SOD活性變化趨于平緩，各組與對照組之間普遍無顯著差異(P>0.05)。分析結(jié)果得出，12 h時SOD活性隨TBBPA濃度的升高不斷降低，呈現(xiàn)較為明顯的劑量-效應(yīng)關(guān)系；4.5 μg·L-1濃度組SOD活性隨暴露時間延長不斷降低，呈現(xiàn)較為明顯的時間-效應(yīng)關(guān)系。

圖1 不同濃度TBBPA暴露96 h后太平洋真寬水蚤的平均死亡率(誤差線表示標準差，n=3)Fig. 1 Average mortalities of Eurytemora pacifica exposed to various concentrations of TBBPA for 96 h (Data is mean ± SE, n=3)

圖2 不同濃度TBBPA暴露下太平洋真寬水蚤的SOD活性注：誤差線表示標準差，n=3。使用a、b、c、d表示不同暴露時間下的組間差異性，P<0.05。Fig. 2 The SOD activity of E. pacifica exposed to different concentrations of TBBPA during the experimental periodNote: Data is mean ± SE (n=3). The same pattern bars with different letters indicate a significant difference between treatments and controls， P<0.05.

2.2.2 GST活性變化

TBBPA持續(xù)96 h的暴露過程中，GST活性整體呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(圖3)。與對照組相比，暴露0～36 h期間各處理組橈足類GST活性均普遍受到了誘導(dǎo)激活(P<0.05)。隨著暴露時間的延長，對照組和各處理組中太平洋真寬水蚤GST活性均不同程度地下降。至暴露96 h后，除最低濃度組外，TBBPA對各組橈足類GST活性影響均不顯著(P>0.05)。

圖3 不同濃度TBBPA暴露下太平洋真寬水蚤的GST活性注：誤差線表示標準差，n=3。使用a、b、c、d表示不同暴露時間下的組間差異性，P<0.05。Fig. 3 The GST activity of E. pacifica exposed to different concentrations of TBBPA during the experimental periodNote: Data is mean ± SE (n=3). The same pattern bars with different letters indicate a significant difference between treatments and controls, P<0.05.

圖4 不同濃度TBBPA暴露下太平洋真寬水蚤GPx的活性注：誤差線表示標準差，n=3。使用a、b、c、d表示不同暴露時間下的組間差異性，P<0.05。Fig. 4 The GPx activity of E. pacifica exposed to different concentrations of TBBPA during the experimental periodNote: Data is mean ± SE (n=3). The same pattern bars with different letters indicate a significant difference between treatments and controls, P<0.05.

2.2.3 GPx活性變化

在持續(xù)96 h的實驗過程中，對照組橈足類GPx活性的變化幅度不大(圖4)。與對照組相比，各濃度梯度TBBPA暴露下的太平洋真寬水蚤GPx活性均表現(xiàn)出顯著的誘導(dǎo)表達趨勢，12～96 h各處理組的GPx活性始終高于對照組(P<0.05)。

2.2.4 GSH含量變化

對照組GSH含量隨時間變化不大，各TBBPA處理組GSH含量整體呈現(xiàn)先輕微上升后下降的變化趨勢(圖5)。0～48 h期間，各濃度組GSH含量均普遍受到TBBPA暴露的輕微誘導(dǎo)表達(P>0.05)。48～96 h期間，TBBPA處理組GSH含量逐漸減少。至暴露96 h時，各濃度組GSH含量均顯著低于對照組(P<0.05)。

圖5 不同濃度TBBPA暴露下太平洋真寬水蚤的GSH含量注：誤差線表示標準差，n=3。使用a、b、c、d表示不同暴露時間下的組間差異性，P<0.05。Fig. 5 The GSH content of E. pacifica exposed to different concentrations of TBBPA during the experimental periodNote: Data is mean ± SE (n=3). The same pattern bars with different letters indicate a significant difference between treatments and controls, P<0.05.

3 討論(Discussion)

3.1 急性毒性影響

實驗條件下，TBBPA對太平洋真寬水蚤的96 h-LC50為178 μg·L-1。根據(jù)《新化學(xué)物質(zhì)危害評估導(dǎo)則(HJ/T154-2004)》的毒性評定標準(極高毒性：≤1 mg·L-1，高毒性：1～10 mg·L-1，中毒性：10～100 mg·L-1，低毒性：≥100 mg·L-1)[18]，TBBPA太平洋真寬水蚤毒性極高。先前研究結(jié)果顯示，TBBPA對中華哲水蚤的96 h-LC50為427.6 μg·L-1[19]，對大型溞和糠蝦的LC50約為1 mg·L-1[20]。這表明TBBPA對水生無脊椎動物的急性毒性普遍在高毒性甚至極高毒性水平上[21]。

3.2 抗氧化防御系統(tǒng)影響

先前研究表明，許多有機污染物及其降解產(chǎn)物會引起生物體產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)。在有機污染物進入生物體后發(fā)生的代謝過程中，往往會產(chǎn)生大量的具有強氧化能力的中間產(chǎn)物，如活性氧中間體(ROS)、氧自由基等。正常生理狀態(tài)下，生物體產(chǎn)生和清除自由基的速率處于動態(tài)平衡狀態(tài)，而當外源性有害物質(zhì)的干擾打破這種平衡后，活性氧便會持續(xù)累積產(chǎn)生，生物體內(nèi)自由基增加，繼而會對生物體的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA等生物大分子造成損傷，最終導(dǎo)致細胞的死亡[8]。抗氧化防御系統(tǒng)作為活性氧的去除系統(tǒng)，在參與活性氧的清除以及機體的保護性防御反應(yīng)中發(fā)揮巨大作用。其對外源污染物脅迫相當敏感，可為污染物脅迫下的機體氧化應(yīng)激提供敏感信息。因此，對于新型有機污染物，研究其對生物體的氧化脅迫作用不僅能夠客觀分析污染物的毒性水平和效應(yīng)，同時也有助于掌握其毒性機制。

超氧化物歧化酶(SOD)作為抗氧化防御系統(tǒng)的第一道防線，是體內(nèi)唯一以氧自由基為底物的抗氧化酶，同時也是生物防衛(wèi)機制的中心酶[8,22]。徐楠等[23]的研究表明，在氧化脅迫程度較低時，SOD酶活性被誘導(dǎo)并與活性氧自由基作用，但當細胞內(nèi)活性氧數(shù)量超過正常的歧化能力后，細胞內(nèi)多種功能受到破壞，SOD活性逐漸受到抑制。谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)作為谷胱甘肽結(jié)合反應(yīng)的關(guān)鍵酶，能夠催化谷胱甘肽結(jié)合反應(yīng)的起始步驟，使親核性的谷胱甘肽(GSH)與各種親電子外源化學(xué)物相結(jié)合，繼而起到解毒作用[8]。李亞寧等[24]和薛銀剛等[25]分別研究了不同濃度TBBPA暴露對顫蚓(Monopylephorus limosus)和赤子愛勝蚓(Eisenia fetida)的抗氧化防御系統(tǒng)的影響，結(jié)果顯示實驗范圍內(nèi)低濃度TBBPA暴露均能顯著誘導(dǎo)GST活性上升。上述結(jié)論與本研究得到的結(jié)果基本一致。本研究中，SOD和GST活性隨TBBPA暴露的變化趨勢較為一致，二者的活性變化共同反應(yīng)了TBBPA的致毒時間和解毒過程。低濃度TBBPA暴露條件下，作為輕微氧化壓力的自適應(yīng)機制，SOD和GST活性迅速被誘導(dǎo)激活用于抵消氧自由基對生物體產(chǎn)生的氧化損傷。暴露12～48 h過程中，各濃度組SOD和GST活性普遍高于對照組水平，此時為抗氧化酶的解毒過程。至暴露96 h后，各濃度組SOD和GST活性均趨于對照組水平，表明此時橈足類體內(nèi)氧化損傷基本得到補償，生物體回歸正常生理狀態(tài)。

谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)作為抗氧化防御系統(tǒng)第二階段的解毒酶，能夠及時清除細胞內(nèi)的氧自由基，維持細胞內(nèi)環(huán)境的氧化還原態(tài)的穩(wěn)定[26]。GPx可將還原型谷胱甘肽(GSH)催化成氧化型谷胱甘肽(GSSG)，結(jié)合機體過量H2O2，從而有效避免氧化脅迫。先前研究表明，不同濃度TBBPA暴露能夠持續(xù)誘導(dǎo)激活鯽魚(Carassius auratus)血清中的GPx活性，尤其在實驗初期(0～5 d)，鯽魚血清中的GPx活性顯著高于對照組[8]。王素敏等[27]研究了不同濃度TBBPA暴露對羅非魚(Mossambica tilapia)肝臟內(nèi)GSH含量的影響，結(jié)果顯示高濃度TBBPA使羅非魚肝臟內(nèi)GSH含量顯著上升，超過一定濃度后，GSH含量迅速下降。本研究中GPx活性與GSH含量呈整體負相關(guān)趨勢。TBBPA 96 h暴露過程中，各濃度組太平洋真寬水蚤GPx活性始終維持在較高水平，催化H2O2形成H2O，避免過量H2O2未被及時清除繼而與O2-反應(yīng)生成毒性更大的羥基自由基。雖然GSH含量在暴露初期由于毒物興奮效應(yīng)[7]輕微上升，作為底物由GPx催化形成GSSG，清除機體大量H2O2。至暴露96 h時，各濃度組GSH含量均顯著低于對照組，對比GPx活性實驗結(jié)果，此時橈足類體內(nèi)仍存在大量H2O2，GPx活性始終高于對照組水平，GPx持續(xù)催化GSH為GSSG，因此GSH含量逐漸降低。

總之，TBBPA對太平洋真寬水蚤的急性毒性極高，并與若干海洋甲殼類處于同一數(shù)量級。同時，TBBPA暴露還能顯著影響太平洋真寬水蚤的SOD、GST、GPx活性以及GSH含量。作為一個復(fù)雜的解毒機制，橈足類的抗氧化防御系統(tǒng)在應(yīng)對外源污染物暴露時會產(chǎn)生一系列生理響應(yīng)措施。低濃度污染物處理時，由于毒物興奮效應(yīng)，抗氧化防御酶系SOD、GST、GPx和非酶物質(zhì)GSH的活性或含量均顯著上升，呈現(xiàn)劑量-效應(yīng)關(guān)系；當隨著污染物濃度增大，超過抗氧化防御系統(tǒng)的解毒能力時，目標橈足類體內(nèi)過量ROS堆積，繼而產(chǎn)生氧化損傷。因此橈足類體內(nèi)抗氧化水平的變化可作為海洋生態(tài)早期預(yù)警的生化指標，對海洋水質(zhì)監(jiān)測具有重要意義。

致謝：感謝中國海洋大學(xué)朱麗巖教授對實驗設(shè)計和論文寫作的悉心指導(dǎo)，郝雅、陳學(xué)超同學(xué)在文章修改過程中提供的大量幫助，感謝審稿專家提供的寶貴意見。

[1] Feng A H, Chen S J, Chen M Y, et al. Hexabromocyclododecane (HBCD) and tetrabromobisphenol A (TBBPA) in riverine and estuarine sediments of the Pearl River Delta in southern China, with emphasis on spatial variability in diastereoisomer- and enantiomer-specific distribution of HBCD [J]. Marine Pollution Bulletin, 2012, 64: 919-925

[2] Birnbaum L S, Staskal D F. Brominated flame retardants: Cause for concern? [J]. Environmental Health Perspectives, 2004, 112: 9-17

[3] 張普青. 巢湖魚體內(nèi)四溴雙酚A和多溴二苯醚暴露水平的研究[D]. 哈爾濱: 東北林業(yè)大學(xué), 2011: 1-2

Zhang P Q. The research of exposure level of tetrabromobisphenol A and polybrominated diphenyl ethers in the Chaohu Lake fish [D]. Harbin: Northeast Forestry University, 2011: 1-2 (in Chinese)

[4] 晉藝聰, 劉麗華, 羅賢麗, 等. 四溴雙酚-A的降解性和毒性研究進展[J]. 中央民族大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版, 2010, 19(2): 5-10

Jin Y C, Liu L H, Luo X L, et al. Progress in study of degradability and ecotoxicology of tetrabromobisphenol A [J]. Journal of MUC: Natural Sciences Edition, 2010, 19(2): 5-10 (in Chinese)

[5] Mascolo G, Locaputo V, Mininni G. New perspective on the determination of flame retardants in sewage sludge by using ultrahigh pressure liquid chromatography-tandem mass spectrometry with different ion sources [J]. Journal of Chromatography A, 2010, 1217(27): 4601-4611

[6] He M J, Luo X J, Yu L H, et al. Tetrabromobisphenol-A and hexabromocyclododecane in birds from an E-waste region in South China: Influence of diet on diastereoisomer- and enantiomer-specific distribution and trophodynamics [J]. Environmental Science & Technology, 2010, 44: 5748-5754

[7] 戚本金. Cu2+、Cd2+和TBT對兩種橈足類的聯(lián)合毒性研究[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2011: 8-10

Qi B J. The joint toxicity of Cu2+, Cd2+and TBT on two species of copepods [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2011: 8-10 (in Chinese)

[8] 李瑩. 三種典型有機污染物對鯽魚抗氧化防御系統(tǒng)影響的研究[D]. 南京: 南京大學(xué), 2013: 5-8

Li Y. The effects of three typical organic pollutants on Carassius auratus using antioxidant defense system [D]. Nanjing: Nanjing University, 2013: 5-8 (in Chinese)

[9] Drevet J R. The antioxidant glutathione peroxidase family and spermatozoa: A complex story [J]. Molecular and Cell Endocrinology, 2006, 250: 70-79

[10] Cheung C C C, Siu W H L, Richardson B J, et a1. Antioxidant responses to benzo[a]pyrene and arochlor 1254 exposure in the green-lipped mussel, Perna viridis [J]. Environmental Pollution, 2004, 128: 393-403

[11] Michalec F G, Holzner M, Menu D, et al. Behavioral responses of the estuarine calanoid copepod Eurytemora affinis to sub-lethal concentrations of waterborne pollutants [J]. Aquatic Toxicology, 2013, 138-139: 129-138

[12] 徐風(fēng)風(fēng). 四溴聯(lián)苯醚(BDE-47)對兩種海洋橈足類的毒性影響[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2013: 1-3

Xu F F. Toxic effects of BDE-47 on two marine copepods [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2013: 1-3 (in Chinese)

[13] Bradford M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dyebinding [J]. Analytical Biochemistry, 1976, 72: 248-254

[14] 鄒國林, 桂興芬, 鐘曉凌, 等. 一種SOD的測活方法—鄰苯三酚自氧化法的改進[J]. 生物化學(xué)與生物物理進展, 1986, 13(4): 71-73

[15] Habig W H, Pabst M J, Jakoby W B. The first enzymatic step in mercapturic acid formation [J]. Journal of Biology Chemistry, 1974, 249: 7130-7139

[16] 鄧修惠, 黃學(xué)梅. 改良DNTB比色法測定血清GSH-Px活力[J]. 重慶醫(yī)學(xué), 2000, 29(5): 445

[17] 范崇東, 王淼, 衛(wèi)功元, 等. 谷胱甘肽測定方法研究進展[J]. 生物技術(shù), 2004, 14(1): 68-70

[18] 國家環(huán)境保護總局. 新化學(xué)物質(zhì)危害評估導(dǎo)則[B]. 北京: 國家環(huán)境保護總局, 2004

[19] 劉樹苗. 四溴雙酚A對中華哲水蚤(Calanus sinicus)攝食、代謝及抗氧化防御系統(tǒng)的影響[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2012: 17-18

Liu S M. The effects of tetrabromobisphenol A on ingestion, metabolism and antioxidant defense system of Calanus sinicus [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2012: 17-18 (in Chinese)

[20] 陳穎. 四溴雙酚A(TBBPA)對翡翠貽貝(Perna viridis)的亞慢性毒性效應(yīng)[D]. 廈門: 廈門大學(xué), 2007: 9

Chen Y. The subchronic toxic effects on mussel (Perna viridis) with its exposure to bromobisphenol A (TBBPA) [D]. Xiamen: Xiamen Univiersity, 2007: 9 (in Chinese)

[21] 鄧結(jié)平. TBBPA對海洋微藻毒性效應(yīng)的研究[D]. 青島: 中國海洋大學(xué), 2014: 18

Deng J P. Toxic effect of TBBPA on marine microalgae [D]. Qingdao: Ocean University of China, 2014: 18 (in Chinese)

[22] 郭紅巖, 陳亮, 王曉蓉, 等. 低濃度鐿暴露對鯽魚肝臟多種酶活性的影響[J]. 南京大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2001, 37(6): 665-670

[23] 徐楠, 施國新, 杜開和, 等. Hg、Cd及其復(fù)合污染對浮萍葉片的毒害研究[J]. 南京師范大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2002, 25: 109-115

[24] 李亞寧, 周啟星, 胡獻剛, 等. 四溴雙酚-A污染對顫蚓的氧化脅迫及毒性[J]. 環(huán)境科學(xué), 2008, 29(7): 2012-2017

Li Y N, Zhou Q X, Hu X G, et al. Oxidation stress and toxicity of TBBPA pollution on polychaete tubifex (Monopylephorus limosus) [J]. Environmental Science, 2008, 29(7): 2012-2017 (in Chinese)

[25] 薛銀剛, 王曉蓉, 顧雪元, 等. 四溴雙酚A對赤子愛勝蚓的急性毒性及抗氧化防御系統(tǒng)酶的影響[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報, 2009, 4(1): 93-100

Xue Y G, Wang X R, Gu X Y, et al. Acute toxicity of tetrabromobisphenol A to earthworms Eisenia fetida and its effects on antioxidant defense system enzymes [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2009, 4(1): 93-100 (in Chinese)

[26] 呂昆倫, 劉丹丹, 張紅緒, 等. 水生動物體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶的功能及對環(huán)境脅迫的響應(yīng)[J]. 水產(chǎn)科學(xué), 2015, 34(6): 399-404

Lv K L, Liu D D, Zhang H X, et al. Function and response to environmental stresses of glutathione peroxidase in aquatic animals [J]. Fisheries Science, 2015, 34(6): 399-404 (in Chinese)

[27] 王素敏, 王海燕, 韓大雄. 三種持久性有機污染物對羅非魚肝臟抗氧化系統(tǒng)的體外影響[J]. 海洋環(huán)境科學(xué), 2013(2): 216-220

Wang X M, Wang H Y, Han D X. In vitro effects of three persistent organic pollutants on antioxidant defense system in Mossambica tilapia liver [J]. Marine Environmental Science, 2013(2): 216-220 (in Chinese)

Acute Toxicity and Oxidative Stress of Tetrabromobis-phenol A to Eurytemora pacifica

Gong Wenjing1,2, Zhu Liyan1,*, Hao Ya1, Jiang Tiantian1, Han Cui1

1. College of Marine Life Sciences, Ocean University of China, Qingdao 266003, China 2. College of Forensic and Medical Technology, Medical College of Jining, Jining 272067, China

Received 5 May 2016 accepted 17 May 2016

Tetrabromobisphenol A (TBBPA) is one of the most widely used brominated flame retardants. To evaluate the toxic effects of TBBPA on the marine ecosystem, the acute toxicity of TBBPA and its oxidation stress were examined in marine copepod species (Eurytemora pacifica) over 96 h’s exposure. The 96 h median lethal concentration (LC50) of TBBPA to E. pacifica was 178 μg·L-1with 95% confidential interval of 91～306 μg·L-1, and was catagorized as “high-toxic”. The activities of superoxide dismutase (SOD), glutathione transferase (GST), peroxidase (GPx), and the contents of glutathione (GSH) were also detected. Under experimental concentration (<35.6 μg·L-1) of TBBPA, the activities of the three antioxidant enzymes increased significantly in the early exposure compared with those in the controls, which suggested that the antioxidant enzymes could protect the animals from oxidative damage. Subsequently, the activities of SOD and GST decreased to the control levels with increased exposure time. The GSH content increased slightly at first, and became significantly lower than those in the controls after 48 h TBBPA exposure. The results indicated that the activities of SOD, GST, GPx and the GSH content were sensitive to TBBPA exposure and could be the potential biomarkers in marine ecological early warning.

tetrabromobis-phenol A; Eurytemora pacifica; acute toxic; antioxidant defense system

國家水體污染控制與治理科技重大專項(2012ZX07501-003-06)；國家自然科學(xué)基金(31172412)；國家自然科學(xué)基金(31572621)

鞏文靜(1989-)，女，博士研究生，研究方向為生態(tài)毒理學(xué)，E-mail: 108092392@qq.com；

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: smfysw@ouc.edu.cn

10.7524/AJE.1673-5897.20160505001

2016-05-05 錄用日期：2016-05-17

1673-5897(2016)4-232-07

X171.5

A

簡介：朱麗巖(1965—)，女，海洋生物學(xué)博士，教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要研究方向為海洋浮游動物生物學(xué)、海洋無脊椎動物生態(tài)毒理學(xué)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇。

鞏文靜, 朱麗巖, 郝雅, 等. 四溴雙酚A對太平洋真寬水蚤的急性毒性及氧化脅迫[J]. 生態(tài)毒理學(xué)報，2016, 11(4): 232-238

Gong W J, Zhu L Y, Hao Y, et al. Acute toxicity and oxidative stress of tetrabromobis-phenol A to Eurytemora pacifica [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(4): 232-238 (in Chinese)